近源成藏——来自鄂尔多斯盆地延长组湖盆东部“边缘”延长组6段原油的地球化学证据

延安以东和以北的鄂尔多斯盆地东北部地区曾被认为位处三叠纪延长组7段（长7段）沉积期古湖盆的"边缘"，一些学者认为该区延长组烃源岩不发育，因而其油藏原油系湖盆中心生成的原油经长距离侧向运移而来；但也有研究认为，包括盆地边缘在内的整个鄂尔多斯盆地致密油藏均为近源成藏。为明确盆地东部地区延长组原油来源，对三叠纪湖盆"东缘"七里村油田的主力油层延长组6段（长6段）原油开展了原油地球化学和油源对比研究。七里村油田长6段原油具有高饱和烃、高饱芳比、低非烃和低沥青质的特征，正构烷烃呈前高单峰型，主峰碳为C₁₉，生物标志化合物分析显示长6段原油为同源成熟原油，生油母质以藻类等低等水生生物为主，混有陆源高等植物，母源沉积环境为偏还原性的淡水湖泊。七里村油田长6段原油与本地区长7段黑色泥页岩和暗色泥岩2种烃源岩均具有明显亲缘关系，而与志丹、富县等湖盆中心地区的长7段烃源岩在族组成、生物标志化合物和稳定碳同位素特征上均存在明显区别。综合分析认为七里村油田长6段原油并非湖盆中心长7段优质烃源岩所生油气经长距离运移而来，而主要为原位长7段烃源岩生成的原油经垂向运移和短距离侧向运移在长6段等储层中聚集成藏，属于近源成藏。     

鄂尔多斯盆地华庆地区延长组下油层组原油地球化学特征及油源对比

华庆地区位于鄂尔多斯盆地的湖盆中心,是鄂尔多斯盆地超低渗油藏勘探开发的重点地区之一。系统采集了华庆地区延长组长8、长9和长10等油层组原油和长7段烃源岩\,长8段烃源岩样品,分析原油和烃源岩中生物标志化合物,研究生物标志化合物分布和组成,探讨原油的成因和油源问题。结果表明长8、长9和长10等油层组原油属于同一族原油,具有相同的成因,它们的油源均为长7段烃源岩。     

致密油“近源成藏”关键地球化学证据——以鄂尔多斯盆地延长组近源组合为例

致密油“近源成藏”的结论是依据石油在低渗储层中难以长距离侧向运移的储层特征推断得出的,一直以来缺乏地球化学方面的直接证据。基于对鄂尔多斯盆地三叠系延长组近源组合(长6段—长8₁亚段)中烃源岩特征和油源差异性的分析,探究了致密油近源成藏的地球化学依据,并解释了引起近源成藏的原因。研究区近源组合中的石油皆来自于原位长7烃源岩,即便是邻近区块的油源也存在差异,石油在致密储层中难以发生大规模的侧向运移。鄂尔多斯盆地长7段烃源岩的生物标志化合物在平面上具有显著差异,并沿沉积中心呈环带状分布。不同相带生物标志化合物组合差异导致的油源差异,是前期学者们发现致密油“近源成藏”的根本原因。致密油“近源成藏”改变了之前油源对比全盆地、同一层烃源岩一概而论的观点,对未来单一盆地中不同类型油气资源量的分区分带精细评价具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地西北部上三叠统延长组复合油藏成藏机理

鄂尔多斯盆地西北部上三叠统延长组主要发育湖泊一三角洲沉积,是近年来石油重点勘探层系之一。长7段油页岩为烃源岩,生烃增压作用是长7段烃源岩异常高压形成的主要机制,异常高压是石油运移的主要动力。原油通过流体压裂缝、断层和叠置砂体进行运移,压力越大越有利于低渗透储层成藏。长7段烃源岩具有连续式生烃、幕式排烃、多点式充注成藏特征。包裹体均一温度、成岩特征等表明．烃源岩先向下再向上排烃,二次运移具有垂向运移为主、短距离侧向运移特征。利用声波时差测井曲线计算了长7段向下排烃厚度平均约10 in,向上排烃厚度平均约30 ITI,向下与向上排烃量之比约为l：3。     

宁东油田延长组长8_1油藏油气成藏条件分析

通过系统研究鄂尔多斯盆地宁东油田延长组长81油藏的烃源岩、储集层、油气运移以及油气圈闭条件等,综合分析了长81油藏的油气成藏条件。研究结果表明,宁东油田位于盆地延长组生烃中心,烃源岩厚度60～80m,油源供应充足,区内长81油藏原油主要来自于长7段烃源岩,少量来自于长82段烃源岩;长81油藏的主要储层是三角洲前缘水下分流河道砂体,储层岩石以细粒岩屑长石砂岩、岩屑砂岩、岩屑石英砂岩为主,长81储层为低-特低孔、特低渗储层,成岩作用类型主要有压实作用、胶结与充填作用、溶蚀作用等。长7段产生的异常高压是长7烃源岩产生的原油自上而下运移到长81储层的主要驱动力。研究区长81油藏的圈闭主要是岩性圈闭,局部地区还发育有构造圈闭和构造+岩性复合圈闭,长7地层大套厚层泥岩充当了长81油藏必备的盖层条件。     

西峰油田延长组烃源岩生烃潜力评价

通过Rock—Eval岩石评价、显徽镜下观察、有机元素分析、镜质体反射率等分析，对鄂尔多斯盆地西峰油田延长组烃源岩进行了地球化学特征研究及生烃潜力评价。分析结果表明：①延长组长7段、长8段烃源岩有机质丰度普遍较高，其中，中等和好烃源岩所占比例分别为94％和77％，长8段烃源岩样品有机质丰度与生烃潜力均高于长7段烃源岩样品，董志区烃源岩样品高于白马区烃源岩样品；②长7段、长8段烃源岩有机质类型多为腐殖-腐泥型；③长7段、长8段烃源岩有机质热演化普遍处于成熟阶段，具有生成大量原油的有利条件，这对该区油气源对比和油气勘探具有重要的价值。     

鄂尔多斯盆地三叠纪湖盆东部“边缘”长7段烃源岩的发现及其地球化学特征

以往对鄂尔多斯盆地三叠系主力烃源岩的研究主要集中于盆地内部的湖盆中心及其周围地区,对湖盆“边缘”特别是东缘地区的烃源岩则鲜有研究。为弥补以往研究的空白,解决鄂尔多斯盆地东缘三叠系是否发育有效烃源岩这一问题,选择七里村油田为研究区,通过岩心观察、测井曲线特征分析、地化测试分析等手段,对该油田三叠系长7段烃源岩特征进行了详细研究。七里村油田长7段烃源岩分布范围广,面积超过2 500 km2;可分为黑色泥页岩和暗色泥岩2种类型,平均厚度分别为9.2 m和28.9 m;烃源岩有机质丰度高,黑色泥页岩TOC含量平均为2.73%,可达到“最好”烃源岩标准,暗色泥岩TOC含量平均为1.98%,达到“中等—好”烃源岩标准;有机质类型总体为Ⅰ—Ⅱ₁型,以生油为主;多项成熟度参数表明黑色泥页岩和暗色泥岩成熟度无明显差别,均已达到成熟,处于主要生油阶段。根据烃源岩生物标志化合物特征,分析其沉积环境为陆相淡水还原环境,且黑色泥页岩所处沉积环境还原性比暗色泥岩更强;烃源岩母质来源主要为低等水生生物,其次为陆源高等植物;暗色泥岩较黑色泥页岩有更多陆源高等植物的贡献。综合分析认为,鄂尔多斯盆地东缘七里村油田长7段烃源岩是本地区油藏的主力烃源岩,而且优质烃源岩的发现表明本区长7段页岩油和致密油也具有良好勘探前景。      

鄂尔多斯盆地延长组致密油特征

通过综合研究鄂尔多斯盆地延长组致密油储集层与烃源岩展布、岩石学、地球化学等资料,分析鄂尔多斯盆地延长组致密油特征,评价其勘探潜力.鄂尔多斯盆地中生界延长组低渗透油气资源丰富,截至目前空气渗透率小于2×10?3μm2的致密油探明地质储量约20×108 t,主要赋存于与油页岩互层共生或紧邻的延长组长6—长8油层组致密砂岩储集层中,石油未经过大规模长距离运移.其中,湖盆中部长7和长6油层组大面积分布的重力流砂岩储集层尤其致密,空气渗透率一般小于0.3×10?3μm2.延长组致密油具有多成因砂体复合叠加规模大、储集层致密、孔喉结构复杂、刚性组分含量高、裂缝发育、含油性和原油物性较好、低压低产等特征.优质烃源岩与大面积厚层储集体互层共生,以及地史期生烃增压强排烃作用控制了延长组大面积叠合致密油的形成.鄂尔多斯盆地致密油资源潜力大,是近期建产的现实目标和未来勘探开发的重要领域.图6表2参37     

鄂尔多斯盆地旬邑探区延长组烃源岩及原油地球化学特征

为了明确鄂尔多斯盆地旬邑探区三叠系不同层位烃源岩的生烃潜力及延长组油藏油-源等地质问题,针对旬邑探区三叠系延长组是否存在有效烃源岩及石油来源的争议,应用有机岩石学和地球化学对探区内的烃源岩及原油样品进行了分析。结果表明,探区延长组长7烃源岩干酪根类型主要为Ⅰ型和Ⅱ型,其次为Ⅲ型,有机质成熟度中等,为好烃源岩。通过油-油及油-源样品对比分析,认为长6原油、长8原油与长7烃源岩具有相似的沉积环境与成熟度,均为成熟油,其沉积环境为淡水、弱氧化还原环境;生油母质类型具有以藻类生源为主的混合型特征。旬邑探区长7烃源岩对长6和长8油藏的形成具有一定的贡献。     

长武地区三叠系延长组原油地球化学特征研究

通过对样品进行族组分、饱和烃色谱、饱和烃色-质等分析,对鄂尔多斯盆地长武地区三叠系延长组长7、长8油组原油(油砂)与西峰油田三叠系延长组长8油组原油、华池油田二叠系原油进行了油-油对比研究。结果表明,长武地区延长组长7、长8油组原油(油砂)和西峰油田长8油组原油地球化学特征极为相似,其油源主要来自三叠系延长组长7、长8油组烃源岩及同一生烃中心提供的油源,原油母质类型为混合型,属弱还原环境的产物。它们与华池油田二叠系原油特征截然不同,属于不同的油源。     

鄂尔多斯盆地陆相页岩油富集条件及有利区优选

中国石油长庆油田公司在鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)湖相烃源岩层系探明十亿吨级庆城页岩油大油田,盆地累计提交页岩油探明地质储量11.53×10⁸t,并在陇东地区建成中国第一个百万吨级整装页岩油开发示范区。系统回顾了鄂尔多斯盆地长7段 页岩油勘探开发历程,总结页岩油富集条件及甜点区优选,分析了页岩油勘探开发的资源前景。长7段沉积期,鄂尔多斯盆地为宽缓的大型内陆坳陷湖盆,高生产力、强还原的湖盆环境利于富有机质泥页岩沉积,多级坡折带的发育和频繁的地震火山活动利于多种深水重力流沉积的发育,细粒砂岩与泥页岩盆地范围内大面积接触,页岩油源储共生富有机质烃源岩的强生、排烃作用为长7段页岩油源内运移、富集提供动力;由粒间孔、溶蚀孔、黏土矿物晶间孔和微裂缝构成的微—纳米级孔喉—缝网耦合系统是页岩油的主要富集单元,控制了页岩油的最终富集。烃类由泥页岩运移至砂岩夹层的过程中,泥页岩的层析作用使砂岩夹层富集油质轻、黏度小、流动好的优质烃类,形成长7段低压页岩油效益开发的关键甜点。湖盆中部可效益开发的运移型页岩油是页岩油增储上产的现实目标,湖盆边缘可效益开发的运移型页岩油是长7段页岩油稳产上产的后备领域。围绕庆城油田及其外围,扩大运移型页岩油勘 探成果,并积极探索滞留型页岩油开发潜力,是助推长庆油田二次加快发展和保障国家能源安全的重要举措。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组8段非常规油藏成因与成藏模式——以盆地东南部甘泉西区为例

鄂尔多斯盆地延长组8段（长8段）剩余油资源量约为21.5×10⁸t,页岩油、致密油复合成藏控因与分布规律等研究较为薄弱,制约着盆地非常规油藏的勘探与发现。通过鄂尔多斯盆地东南部甘泉西区岩心、测井、烃源岩评价、实验模拟等测试资料,深化了生-储-盖组合、输导体系与成藏机理等研究。甘泉西区烃源岩总排烃量为14.1×10⁸t,构造演化控制了多套烃源岩与多类型砂岩储层的交互分布。发育长8段源内砂岩薄夹层型、长8段-长7段源内砂岩薄夹层型、长8₂小层源储近邻型与长8₁小层源储近邻型4种有利生-储-盖组合,其中页岩油藏以"源储一体式"Ⅰ、Ⅱ型配置为主,致密油藏以"源储近邻式"Ⅲ、Ⅳ型配置为主。储层品质与原油充注程度控制着地质储量及可采储量规模,是形成非常规油藏地质"甜点"的关键。建立了非常规油藏多源多储有序复合成藏模式,即"多源生烃增压,驱动多向供烃,裂隙网络联合输导,多储差异充注"。页岩油主要以游离态聚集于烃源岩层系储集性能优良的滩坝砂岩薄夹层,属烃源岩层系内一次运聚成藏;少量页岩油以吸附态滞留于源内粉砂质纹层或以游离态赋存于页理缝孔隙中,属原位成藏。致密油以游离态聚集于烃源岩层系外储-盖配置优越的砂体中,属近源短距离二次运聚成藏。页岩油与致密油时空有序运聚、连续复式成藏,呈局部"甜点"富集、垂向叠置发育、区域集群分布。在有序复合成藏模式的指导下,发现了甘泉西区亿吨级大油田,表明鄂尔多斯盆地长8段非常规石油潜力巨大。陆相坳陷型湖盆沉降中心周缘的三角洲前缘水下分流河道砂岩与湖相泥页岩及滩坝砂岩交互沉积区是页岩油、致密油的有利发育区带。     

鄂尔多斯盆地马岭地区延长组长7烃源岩特征与分布

鄂尔多斯盆地晚三叠世长7期发育了一套半深湖—深湖相优质烃源岩,其有机质丰度在延长组生油岩中最高,是该盆地最主要的油源岩。岩石薄片镜下观察显示长7段优质烃源岩呈纹层状,有机质十分发育;有机地球化学分析表明,其形成于水体较深的还原沉积环境下,有机质丰度高,干酪根类型为Ⅰ,Ⅱ型,有机质来源以贫13C的湖生低等生物——藻类为主,并且有机质已达到成熟演化阶段;综合测井资料认为,研究区延长组烃源岩在长71、长72、长73均有分布,优质烃源岩主要分布在长73油层组,且厚度大,分布面积广。对这套优质烃源岩的精细研究,在马岭地区石油勘探以及低渗透储集层油藏成藏机理的深化认识上具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地延长组7段页岩全组分定量生烃模拟及原油可动性评价

页岩油和致密油是中国目前油气勘探的热点,页岩生烃模拟实验可为此类油气资源勘探提供重要数据。以鄂尔多斯盆地延长组7段（长7段）页岩为例,利用金管-高压釜模拟生烃装置,系统研究了Ⅱ型有机质在与"生油窗"对应的成熟度范围（Easy R_o 0.7%~1.6%）内生烃产物中的气体烃（C_1-5）、轻烃（C_6-14）、重烃（C₁₄₊）、各族组分,以及生烃残渣的地球化学特征。发现长7段页岩在生油期可同时生成2.35~103.91 mL/g的气体烃和10.83~88.24 mg/g的轻烃。重烃的生成高峰对应的Easy R_o约为1.0%,与其中的饱和烃、芳烃和非烃的高峰产率对应的成熟度非常接近。重烃中沥青质的产率在Easy R_o约1.35%后开始下降,说明沥青质在此后才开始大量裂解与固化。而对原油物性影响很大的轻重比[（气体烃+轻烃）/重烃]及气油比[气体烃/（轻烃+重烃）]随成熟度增加而不断增大,其增速分别在Easy R_o为1.05%~1.15%之后明显变快。在生油过程中,长7段页岩残渣HI值和H元素的大量减少、干酪根固体碳同位素的变重均发生在Easy R_o约1.00%之前。干酪根碳同位素的变化相对较小,在鄂尔多斯盆地可以作为母源指标。通过对生烃产物中6种常见生物标志物成熟度参数的对比,证实多环芳烃成熟度参数中的甲基菲指数（MPI）和甲基菲比值（F1）在整个生油窗内都与成熟度有很好的线性相关性,可用于鄂尔多斯盆地母源为长7段页岩的原油成熟度判识。生烃产物的各地球化学特征变化节点、以及成熟度指标可用于鄂尔多斯盆地长7段页岩油或相关致密油资源的可采性评价。     

鄂尔多斯盆地南部中生界烃源岩特征及油源对比

通过碳同位素分析以及生物标志化合物对比,确定鄂尔多斯盆地南部中生界只存在一套有效烃源岩,即延长组长4+5-长8厚度较大的深灰色、灰黑色湖泊相泥页岩,其主体分布在庆阳、正宁、直罗、吴旗、盐池及环县地区的范围内,又以长7沉积期沉积的暗色泥岩为研究区最有利的烃源岩,提供了包括自身储集层以及侏罗系富县组、延安组、直罗组储集层的油气.鄂尔多斯盆地南部中生界地层平缓,陕北斜坡倾角一般小于1°,储层低孔低渗、非均质性比较严重,砂体连通性差,缺乏裂缝系统作为垂向运移通道,其油气运移的距离较短,油气主要聚集在湖相生油坳陷或邻区.因此,勘探重点应放在距离延长组烃源岩较近的岩性圈闭等.      

鄂尔多斯盆地延长组多烃源层生排烃定量及成藏贡献厘定

鄂尔多斯盆地中生界延长组发育多套烃源层,目前认为长7段烃源层为延长组产油层的主力烃源层,但对其他烃源层的生排烃以及烃源层的成藏贡献缺少评价手段。通过盆地模拟手段,依据大量基础地质资料和勘探成果,建立地质体模型和热史模型,开展基于地质约束下的延长组多烃源层生排烃以及成藏模拟研究。结果表明延长组各烃源岩生烃转换率主体分布于45%~75%之间,仍具有较大生烃潜力,具备开展页岩油原位开采的地质条件。当前累计生烃量达1 233×10⁸ t、排烃900×10⁸ t,主要以{\mathrm{C}}_{{\mathrm{14}}^{+}}的重质烃类为主。烃类大量生成期和排烃期均集中在早白垩世,占总生排烃量的68%~82%。成藏模拟结果揭示白垩系沉积之前延长组各地层只有少量烃类充注,早白垩世为烃类充注成藏的关键时期。各烃源层上下呈“近源成藏”的特征,盆地模拟结果与盆地探明油藏和预测油藏分布范围具有较高的吻合程度。研究提出将“长7段主力烃源层多层系立体勘探”模式跨越到“多烃源层近源成藏”模式,助推鄂尔多斯盆地中生界延长组页岩油和新区新层系的石油勘探。     

西峰油田成藏地质特征及勘探方向

西峰油田位于鄂尔多斯盆地西南部,是近两年来发现的一个亿吨级大油田.主力油层为三叠系上统延长组长8段,迄今共新增三级储量21956×10⁸t.鄂尔多斯盆地三叠系延长组主要发育一套内陆湖盆沉积的碎屑岩,厚度为500～1200m,自上而下可划分为10个油层段(长1至长10段).其中,以长6为重点的石油勘探在陕北地区取得了丰硕的成果,探明了安塞、靖安、吴旗、绥靖4个大油田.而西峰油田是盆地在长8油层段中发现的第一个亿吨级大油田.该区成藏地质条件优越,长7深湖相泥岩形成了丰富的油源,来自盆地西南方向物源所沉积的河流、三角洲砂体,提供了大面积储集体.在盆地区域平缓的构造背景下,发育了大型岩性圈闭,具有广阔的勘探前景.初步评价推测,长8在该区近期可形成(2～3)×10⁸t储量规模     

鄂尔多斯盆地东南部延长组致密油成藏条件及主控因素

鄂尔多斯盆地东南部延长组致密油成藏条件研究程度较低,致密油勘探未取得大的突破。为了评价盆地东南部延长组致密油的勘探前景,通过对沉积、储层、盖层、油气运移等方面的研究,深入分析了盆地东南部延长组致密油成藏条件。研究结果表明盆地东南部延长组长7段优质烃源岩大面积分布,延长组储层致密,源储配置好,具有形成致密油的良好地质条件。长6、长7、长8油层组是鄂尔多斯盆地东南部延长组致密油主力勘探层系。延长组致密油藏的形成和富集主要受沉积微相、优质储层的控制。通过包裹体测温、盆地热史、伊利石测年、饱和压力等多种方法确定的致密油藏主成藏期为早白垩世,致密油成藏期受中生代晚期构造热事件的控制,具有晚期成藏的特点。